車銑技術(shù)凸輪軸加工工藝研究

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摘要：伴隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，人們對(duì)于機(jī)械加工工藝的研究也開始逐漸深入，由于車銑技術(shù)是以多軸聯(lián)動(dòng)作為基礎(chǔ)的，且該技術(shù)在切削方面的效率較高，在加工的精度上要求較為準(zhǔn)確，因此在工業(yè)制造領(lǐng)域頗受歡迎，尤其是在凸輪軸加工方面，車銑技術(shù)因?yàn)榭梢詫⑸a(chǎn)的時(shí)間有效壓縮，提高凸輪軸的加工精度，改善生產(chǎn)效率，因此該技術(shù)的使用非常廣泛。通過本文中一些國(guó)內(nèi)外的實(shí)例以及科學(xué)研究的調(diào)查結(jié)果中我們可以知道，在凸輪軸工藝方面車銑技術(shù)能夠優(yōu)化其設(shè)計(jì)與性能，對(duì)今后有關(guān)技術(shù)的研究以及操作實(shí)踐都有重要的意義，并且能夠?yàn)槲覀兊膶?shí)踐操作提供理論支持。

關(guān)鍵詞：車銑技術(shù)；凸輪加工；加工工藝

在發(fā)動(dòng)機(jī)的所有零部件之中，凸輪軸起到非常重要的作用，該零件與發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣、排氣性能有緊密的聯(lián)系。對(duì)于制造凸輪軸的技術(shù)要求比較高，因?yàn)槠渫庥^表現(xiàn)為細(xì)長(zhǎng)，因此該零件在剛性表現(xiàn)上欠佳，在加工的過程中極易發(fā)生形變的問題。不僅如此，凸輪軸的型面相當(dāng)復(fù)雜，且對(duì)于制作工藝有較高的要求，要在制作的同時(shí)保證零件的特點(diǎn)，確保零件的加工精度。傳統(tǒng)的零件生產(chǎn)方式已經(jīng)無法滿足我們對(duì)零件加工方面的要求，在這樣的情況下，車銑加工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)得到了充分的體現(xiàn)，該技術(shù)在凸輪軸的生產(chǎn)過程中能夠有較好的表現(xiàn)。

1車銑加工凸輪軸的工藝優(yōu)越性

使用車銑加工技術(shù)生產(chǎn)的凸輪軸，采用了“一次裝夾，完全加工”的方式，在生產(chǎn)的過程中體現(xiàn)出一定的優(yōu)勢(shì)，可以使我們?cè)谝淮诬囥娂庸さ倪^程中就完成所有的加工程序。對(duì)于傳統(tǒng)的加工方式來說，車銑加工技術(shù)生產(chǎn)凸輪軸的優(yōu)勢(shì)可以在一下幾個(gè)方面體現(xiàn)出來。這種加工的方式可以極大的節(jié)省加工的流程從而節(jié)省加工的時(shí)間，同時(shí)由于加工的各項(xiàng)流程更加緊湊使很多機(jī)械加工的物料及加工成本得以降低，同時(shí)精密緊湊的加工流程也可以更好的幫助加工人員控制加工的具體流程，減少繁瑣的加工流程給產(chǎn)品帶來的損耗，從而最大化的提升加工的質(zhì)量和加工的精度。使用CNC車銑復(fù)合技術(shù)來生產(chǎn)中心，可以讓凸輪軸僅通過一次加工就能夠完成生產(chǎn)，在進(jìn)行加工的過程中，我們可以不用多次的裝夾或者更換機(jī)床，這樣就盡量縮小了誤差的范圍，有效實(shí)現(xiàn)改善加工效率以及加工密度的目的，讓公司消除庫存壓力。使用車銑加工工藝的時(shí)候，利用高速切削的方式可以帶走大部分的切削熱量，從而使剪切絕熱，改善凸輪軸的質(zhì)量，使其發(fā)生的形變量減小。

2車銑加工凸輪軸工藝設(shè)計(jì)

2.1車銑加工定位基準(zhǔn)的選擇。在生產(chǎn)凸輪軸的時(shí)候，我們一定要尤其注意作為基準(zhǔn)的軸線。車銑加工技術(shù)之所以能夠?qū)崿F(xiàn)“一次加工”到位的目標(biāo)，與其裝夾與定位精度兩個(gè)方面的因素是分不開的。由于B軸的支配起到了支配的作用，以此車銑機(jī)床可以不用經(jīng)常更換，可以多次循環(huán)利用，這樣就能夠是我們的誤差有效的減小。與別的軸線比較，凸輪軸是一個(gè)不對(duì)稱的回轉(zhuǎn)表面，所以他滿足基圓尺寸和輪軸曲線升程、以及相位角的要求。在加工的過程中應(yīng)當(dāng)關(guān)注加工零件的材質(zhì)及加工加工車床的相關(guān)參數(shù)，并對(duì)加工過程中零件的物理屬相的變化進(jìn)行跟蹤，從而優(yōu)化加工的流程，在零件加工設(shè)計(jì)時(shí)可以依據(jù)這些數(shù)據(jù)對(duì)加工方式進(jìn)行優(yōu)化對(duì)加工參數(shù)進(jìn)行合理的修正從而規(guī)避零件加工過程中的風(fēng)險(xiǎn)，提升零件質(zhì)量及良品率。2.2車銑加工階段劃分。在本篇文章當(dāng)中，我們所研究的內(nèi)容主要是凸輪軸車銑的生產(chǎn)加工方式，其加工的過程我們可以大致分為三個(gè)階段，這三個(gè)階段分別是粗加工、半精加工以及精加工階段。其中粗加工階段主要的工作就是調(diào)整機(jī)床的剛性、振動(dòng)性等，使其滿足凸輪軸車銑加工的要求；半精加工階段所要完成的工作就是，我們的加工刀具的單層切削厚度要達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，盡量避免加工過程中出現(xiàn)浪費(fèi)的情況，使加工過程更加精細(xì)；精加工階段要求盡量縮小實(shí)際的切削量，在精度要求方面有更高的要求時(shí)，要將機(jī)床相關(guān)參數(shù)調(diào)整到合適的數(shù)值。

3凸輪型面的車銑加工工藝分析

3.1刀具選擇。對(duì)于車銑凸輪軸加工工作的步驟，最主要的就是凸輪軸頸與凸輪的加工工作，所以，我們?cè)谶x擇主軸頸加工的使用工具時(shí)，只要選擇合適的外圓刀就可以了。但是在進(jìn)行凸輪型面加工的時(shí)候，對(duì)于刀具的要求就更加的精確，因?yàn)橥馆喰兔娴谋砻嫦鄬?duì)比較復(fù)雜，而且每個(gè)點(diǎn)的曲率半徑都是不一樣的，還有些是凹弧，我們?cè)谶x擇道具的時(shí)候要充分的考慮到凸輪實(shí)際的曲率。其中，Rr是刀具圓角半徑大小。參考所處的加工階段，在粗加工階段，我們可以選擇使用兩刃銑刀，半精加工階段以及精加工階段，我們可以選擇使用四刃銑刀，刀片的類型通常是用刀片鑲嵌式圓角立銑刀，參數(shù)為：①粗加工階段，刀刃齒數(shù)2，直徑16，刀尖半徑0.5；②精加工階段，刀刃齒數(shù)4，直徑20，刀尖半徑0.3。3.2刀具切入。切出點(diǎn)選擇因?yàn)橥馆嗇S凸輪回轉(zhuǎn)半徑存在差異，因此刀具和工件的接觸面積也不一樣，讓刀具切入點(diǎn)與切出點(diǎn)之間不同，也會(huì)造成表面質(zhì)量的差異，凸輪在生廠加工的過程中，在入刀的時(shí)候可能會(huì)出現(xiàn)扎刀的問題。在這篇文章中的車銑加工凸輪軸所使用的是圓柱形的毛坯，站在過去經(jīng)驗(yàn)的角度上，我們可以知道，刀具的切入點(diǎn)不一致，可能會(huì)造成加工量的差異，余量通常控制在十到十五毫米的范圍內(nèi)，如果刀具的切入點(diǎn)是凸輪升程的最高點(diǎn)，那么余量一般在零點(diǎn)五至一毫米之間。刀具的切入深度往往會(huì)影響整個(gè)零件的加工精度，在零件加工前就要對(duì)加工流程進(jìn)行合適的設(shè)計(jì)，在應(yīng)對(duì)高精度零件的加工時(shí)在盡可能節(jié)約成本的前提下進(jìn)行試車，為加工設(shè)計(jì)提供才考的依據(jù)，從而根據(jù)這些數(shù)據(jù)優(yōu)化加工的流程，修正刀具的切入點(diǎn)及相關(guān)的數(shù)據(jù)，從而提升加工的精度。3.3切削用量選擇。車銑加工凸輪切削用量一般包括有進(jìn)給速度、切削速度和切削深度。進(jìn)給速度中的參數(shù)要求我們要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求加工零件，控制好零件的精密度以及表面的粗糙程度，并且在進(jìn)給的時(shí)候適當(dāng)放慢，放慢的原則是，在保障質(zhì)量的同時(shí)保持高進(jìn)給速度，這個(gè)值一般控制在十到十五毫米每分鐘左右。由于加工零件的要求有所區(qū)別，在精度要求高的時(shí)候，對(duì)切削的速度要求較低，我們可以適當(dāng)?shù)姆啪徦俣龋诰纫蟾咭约皩?duì)表面的粗糙程度要求高的時(shí)候，我們的切削速度也要適當(dāng)放緩。不同的加工流程會(huì)給零件帶來不同程度的損耗，這些條件會(huì)影響零件的物理性質(zhì)，因此在不同的加工階段應(yīng)當(dāng)采用不同的切削量從而提升零件的加工精度。

4結(jié)語

隨著我國(guó)機(jī)械加工技術(shù)的不斷提升我國(guó)的機(jī)械加工訂單也在不斷增加，為了提升加工的精度和質(zhì)量除了要采用較為先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，還要從傳統(tǒng)的加工工藝方面進(jìn)行優(yōu)化，從而最大程度地提升加工精度，減少廢品率，提升加工的效率節(jié)約加工的成本降低設(shè)備的損耗。

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作者:胡傳松 單位:合肥通用職業(yè)技術(shù)學(xué)院